石油化学课-石油的成因.pptVIP

表2-2-1 海洋盆地中的有机体产量（年产干重103t/km2） 高等植物的主要组成部分，是植物细胞壁的主要成分，它在植物组织中具有增强细胞壁、粘合纤维的作用。木质素可以视为高分子量聚酚，其单体基本上是由酚丙烷衍生物构成，常带有甲氧基等官能团。 不易水解，但可被氧化成芳香酸和脂肪酸。在缺氧的水体中，在水和微生物的作用下，木质素分解，与其它化合物生成腐植酸，腐植酸又能与烃类形成络合物，从而可以成为烃类从陆上流到海洋的运载体。 （1）油脂(偶数碳脂肪酸甘油酯) 正构脂肪酸酯, 油酸酯, 亚油酸酯等（动植物中）； （油酸CH3(CH2)7CH＝CH(CH2)7COOH即顺式-9-十八烯酸;亚油酸CH3(CH2)4CH＝CHCH2CH=CH(CH2)7COOH ）； 异构脂肪酸酯，异构烯烃酸酯等（细菌中）； 脱羧基反应成为奇数高碳烃； 强还原反应成为偶数高碳烃； （2）动植物蜡 (偶数碳脂肪酸高级一元醇或甾醇酯) 动物蜡 如蜂蜡、虫蜡，羊毛蜡，动物羽毛中的蜡等； 植物蜡 如植物叶片、果实表面保护作用和防水分蒸发的蜡等； 动植物蜡是高级脂肪酸和高级一元醇或甾醇形成的脂； 其中高级脂肪酸为C16, C24, C26酸，高级一元醇为C16, C26, C30醇； 是原油中高碳数正构烷烃的主要来源之一。 （3）萜类和甾族化合物 自然界重要的天然产物； 也是著名的生物标记物; 都是异戊二烯单元连接的化合物或衍生物。 （3）萜类和甾族化合物 a.萜类化合物：链状的异戊二烯型烷烃和环状的萜类) 链状异戊二烯型烷烃—植物、藻菌分解的植醇;链状四萜分子-类胡萝卜素如胡萝卜素、叶黄素、番茄红素等以及异戊二烯单元的天然橡胶等; 环状的萜类三环双萜化合物有如松香酸；酵母、麦芽、鲨鱼肝角鲨烯（五环三萜烷的前身物）… b.甾族化合物（类固醇化合物） 甾族化合物的特点是含有一个由四个环组成的环戊稠合氢化菲的骨架，存在于生物体中，化学性质比较稳定！ 胆甾醇－胆固醇C27是重要的动物甾醇，此外还有麦角甾醇C28，豆甾醇C29等动物甾醇； 现代生物中未发现甾烷，但沉积物和原油中存在甾烷，说明甾烯和甾醇类经过加氢脱水作用形成了甾烷。 油气运移的两个过程： 初次运移：在生油层中由于干酪根裂解产生的油气混合物因体积增大而产生的压力和裂隙，使混合油气从生油岩通过裂隙向外排出并从生油层驱出进入渗透性更强，孔隙性更高的储油层的过程 。 二次运移：油气进入储油层后的一切运移过程。 图2-2-10 油气的初次远移和二次运移及油气藏形成示意图 石油进入储油层后，在相应的环境下受到各种地球化学作用的影响，会和在储油层中的物质发生相应变化，使其组成和结构发生次生改造，使石油中组分变轻，杂原子含量降低。 另一方面，也会由于特殊原因使石油产生由轻变重的，黏度变大，胶状沥青状物质含量增加，质量变差。 热催化作用：储油层中的石油和天然气中的烃类在更高温度的地热系统中向着分子结构更加稳定的方向继续演化，形成最稳定的混合物。 造成石油在储油层中发生次生改造的地球化学作用有： 氧化作用和生物降解作用：氧化作用是由于储层上升，圈闭开启，由游离氧或由硫酸盐等含氧化合物中的结合氧引起的。 氧化作用的结果是将环烷烃氧化成环烷酸、醇；芳香烃氧化成酚、芳香酸；烷烃氧化成脂肪族醇、酮、酸等；使石油中胶质、沥青质增加，石油质量变差。 在地层中的任何氧化作用都离不开微生物作用（生物降解）。烃类被微生物降解大致按如下的顺序由易至难：正构烷烃、异构烷烃、异戊二烯型烷烃、少环环烷烃、芳香烃及多环芳香烃（残留的多）。一般来讲，甾、萜类化合物比较稳定。 生物降解和氧化作用的综合效应就是形成密度大，粘度高的重质原油，强烈的次生改造可以使原油转化成天然沥青。 硫化作用：硫酸盐还原细菌作用下，硫酸盐可以氧化烃类，而其自身还原成H2S和S，元素S与烃反应形成烷基噻吩、硫醇、硫醚 等含硫化合物。 脱沥青作用：当油藏中含有大量的C1～C6的轻烃时，它们溶解于石油中，使石油中的沥青质沉淀下来，导致石油的密度降低，轻质组分增加，重质组分减少。 第三节 石油中各种烃类的形成 石油中烃类的三个来源： 生物体内的原生烃。 类脂化合物中的醇类、醛类、羧酸类以及环状萜烯类，经微生物降解生成的烃类。 干酪根受热裂解或催化裂解时产生的烃类。 一、正构烷烃的形成 一部分来源于活的生物体以及脂肪酸、脂肪醛、蜡等类脂化合物。 一部分正构烷烃是由沉积物中的脂肪醇、脂肪酸、脂肪醛等经生物化学发酵而生成的。 大部分是在生油主带、在较高温度下由干酪根高分子的一元脂肪酸脱除羧基后而生成的。 一部分是高级脂肪酸转化成两倍碳链的脂肪酮，而酮随之还原成烃类。 松香酸 (三环双萜化合物) C35藿烷 (五环三萜化合物)